JPH11167686A

JPH11167686A - 火災感知器

Info

Publication number: JPH11167686A
Application number: JP33397797A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Azuma; 健太郎東
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1997-12-04
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 1999-06-22
Anticipated expiration: 2017-12-04
Also published as: JP3622133B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、緩和された許容誤差で製作が容易
になると共に、熱感知素子の検出感度の低下が殆どなく
なり、しかも堅牢で故障が少なく長期の使用に耐える防
爆構造の熱感知器を実現することを目的とする。【解決手段】本発明は、感熱部を外側の取付面に取付
けた容器カバーと建造物内に取り付けられて外部導線を
導入する容器ベースとを接合面で接合して結合する容器
を構成し、容器の内部に感熱部と外部機器に接続された
電子部品を収容してなる防爆構造の火災感知器におい
て、容器内の内容積を防爆規定に適合した電子部品を収
容する複数の収容室に分割する仕切り部材を設けた防爆
構造の熱感知器を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は防爆構造の火災感知
器に係り、さらに詳しくはサーミスタのような熱感知素
子の熱による電気的特性の変化を利用して火災の発生を
感知する防爆構造の火災感知器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来のこの種の感知器の断面
図、図１１は素子ユニットの断面図で、特開平５−２１
０７９１号公報記載の図面と数字符号が示されている。
図１０において、１１は素子ユニット、１２は嵌合金
具、１２ａと１２ｄは嵌合金具１２の水平部と垂直部、
１３は外カバー、１４はモールド本体、１５は回路収納
部、１６は回路基板、１７は蓋部材、、２４はＯリン
グ、２５は保護カバーである。また、図１１において、
１は測温素子、１１は前記と同じ素子ユニット、２０は
リードフレーム、２１はユニット本体、２２はリード
線、２３は樹脂コーティング材である。

【０００３】上述のような従来の感知器の製作には、図
１１に示された素子ユニット１１と所定の形に折り曲げ
られた嵌合金具１２が予め準備されている。準備された
素子ユニット１１と一対の嵌合金具１２が、モールド本
体１４を樹脂成形する金型にセットされる。この状態で
インサート成形を行って、素子ユニット１１と嵌合金具
１２を埋め込んだモールド本体１４が作られる。作られ
たモールド本体１４の回路収納部１５に、回路部品の実
装済みの回路基板１６が配置される。配置された回路基
板１６の所定の位置に、素子ユニット１１のリードフレ
ーム２０と嵌合金具１２の垂直部１２ｄを挿入して回路
パターンに半田付けする。

【０００４】次に、回路収納部１５の隙間にＯリング２
４を入れて蓋部材１７を被せ、図示されていない４本の
ビスで外カバー１３を固定してモールド本体１４が外カ
バー１３に組み付けられる。４本のビスで結合された外
カバー１３とモールド本体１４とからなる感知器本体
は、嵌合金具１２の水平部１２ａを図示しない感知器ベ
ースの嵌合金具１２に嵌着して天井面等に取り付けられ
る。そして、素子ユニット１１内のサーミスタ等の測温
素子１が火災発生時の温度を電気的に検出して、火災が
感知されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１０と図１１に示さ
れた従来の火災感知器は上記のように、サーミスタ等の
測温素子１を備えた素子ユニット１１と嵌合金具１２が
感知器本体（外カバー１３とモールド本体１４）と一体
成型されて１部品として準備されているため、感知器本
体に対する測温素子１と嵌合金具１２の組み付け作業が
不要となり、組立の自動化を実現することができる。さ
らに、上記のように構成したので、回路収納部１５の機
密性をより一層高めることもでき、感知器の耐久性と信
頼性を大幅に向上できるという説明が付け加えられてい
る。

【０００６】しかしながら、上記の従来装置では組み立
て作業の前に、先ず中央に鍔を設けた樹脂の両端に２本
のリードフレーム２０を突出させてユニット本体２１を
インサート成型する。次に、リードフレーム２０にリー
ド線２２を接続して接着剤等への型への流し込みによっ
て、測温素子１の全体をコーティング材２３で覆って素
子ユニット１１の全体が成型される。成型された素子ユ
ニット１１と水平部１２ａや垂直部１２ｄ等を設けた一
対の嵌合金具１２とを別の成型用の金型にセットしてか
ら、２度目のモールド加工のインサート成型によりモー
ルド本体１４を成型して組立工程に移るようになってい
る。

【０００７】従来の感知器の感熱部を構成する素子ユニ
ット１１は、図１１に示すようにリードフレーム２０を
インサート成型したユニット本体２１とリード線２２を
含めて全体をコーティング材２３で覆った測温素子１と
を結合して作られている。したがって、感熱部が大形に
なるばかりか、当然製作工数も増加することになる。ま
た、ユニット本体２１のモールド加工が重複して行われ
ているので、成型用の型の製作やモールド作業も付加さ
れて工数が一層増加し、場合によっては２度目のモール
ド加工で最初のモールドが変形する恐れもあった。

【０００８】また、測温素子１の全体がコーティング材
２３で覆われているので、火災時の熱の応答性が低下す
ることにもなる。特に、コーティング材２３で覆われた
だけの測温素子１を樹脂で成型された感知器本体の外部
に突出させて裏側から樹脂製の蓋部材１７で回路収納部
を密封閉鎖しただけの従来の感知器では、このままでは
容器内の点火源による侵入ガスの爆発圧力に耐え、且つ
爆発火炎に基づく周囲の爆発性ガスへの点火を防止させ
るような防爆構造の感知器に適用することは到底不可能
であるという致命的な問題点があった。

【０００９】本発明は、上述のような従来の感知器の問
題点を解消するためになされたもので、簡単な構成で製
作を容易にすると共に、小形で防爆規定に適合した防爆
構造の火災感知器を実現することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、感熱部を外側
の取付面に取付けた容器カバーと建造物内に取り付けら
れて外部導線を導入する容器ベースとを接合面で接合し
て結合する容器を構成し、容器の内部に感熱部と接続さ
れた電子部品を収容してなる防爆構造の火災感知器にお
いて、容器内の内容積を防爆規定に適合した電子部品を
収容する複数の収容室に分割する仕切部材を設けた防爆
構造の火災感知器を構成したものである。また、仕切部
材により容器内の容器カバー側と容器ベース側にそれぞ
れ感熱部に接続される回路部品を収納する回路収納部と
外部機器に接続される端子部品を収納する端子収納部と
を設けた火災感知器を構成したものである。また、容器
と仕切部材に軸方向に設けた円周面上の接合面を形成し
た火災感知器を構成したものである。さらに、容器カバ
ーと容器ベースおよび仕切部材間の接合面の延長上に別
の部材間の接合面を設けると共に、容器カバーにおける
仕切部材と容器ベースとの接合部にパッキンを設けた火
災感知器を構成したものである。

【００１１】回りを充填材で充填された熱感知素子を封
入した保護管は中空ボルトの貫通孔に挿入されてから、
先端部を突出させてろう付けや半田付けによって中空ボ
ルトに固着される。熱感知素子等を組み付けた感熱部
は、中空ボルトをネジ孔に螺入して容器カバーの中心部
に立設される。立設された感熱部の熱感知素子のリード
線は、容器カバーの内面に固定されたプリント基板の挿
通孔から引き出されて半田付けされる。心線の半田付け
接続で、熱感知素子がプリント基板上に実装された感知
器回路に接続される。

【００１２】引き続いて、内部配線が接続されて、仕切
板が容器カバーの内面に固定されて回路収納室にプリン
ト基板が収納される。一方、容器ベースは建造物内の天
井に取り付けられて、外部配線が導入され接地線も接続
される。仕切板を組み付けた容器カバーの外周に切欠部
で形成された溝内に、Ｏリングをやや引き延ばしながら
嵌め合わせる。そして、仕切板の外周を容器ベースの開
口部に嵌入してから、六角レンチでボルトを締め付けて
容器カバーを容器ベースに固定する。このようにして、
感熱部を感知方向に向けて熱感知器が天井に設置され
て、その後の火災の監視が開始される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を用いて説明する。実施形態１図１は本発明の実施形態１の火災感知器の断面図、図２
は実施形態１の火災感知器の側面図、図３は実施形態１
の火災感知器の底面図、図４は実施形態１の端子台の上
面図、図５は実施形態１の火災感知器の組立底面図であ
る。図１〜５において、１は天井面、２は天井面１に取
り付けられた火災感知器である。３は火災感知器２の容
器カバー、４は中空円板状の仕切板、５は薄い有蓋円筒
形の容器ベースである。容器カバー３と容器ベース５に
より、火災感知器２の容器１０が構成されている。

【００１４】容器カバー３と仕切板４および容器ベース
５には金属材が用いられ、例えばアルミニウムをダイカ
スト成型して製作される。成型後、工作機械等の加工工
程を経て、接合面の粗さ等が仕上げられてそれぞれ複数
本のネジで結合されている。容器カバー３において、３
１は容器カバー３の底面側に突出した保護枠、３２は保
護枠３１の裏面に形成された円形の凹欠部、３３は容器
カバー３の中心部を貫通するネジ孔である。保護枠３１
は図示のように、突出端を環状部３４で連結した６本の
傾斜柱３５で擂り鉢型に形成されている。３６は確認灯
の表示窓、３７は外周の耳部に設けられた連結孔であ
る。仕切板４において、４１は仕切板４の中心部を貫通
する取付孔、４２は上面の取付台、４３は底面側に突出
して円周方向の接合面を有する環状壁、４４は外周面、
４５は外周面４４の周縁部に一巡して形成されたＬ形の
切欠部、４６は切欠部４５に介装されたＯリングであ
る。

【００１５】容器ベース５において、５１は容器ベース
５の底面側の円形の開口部、５２は左右のネジ孔、５３
と５４は内部と外部に設けられた接地ネジ、５５は４箇
所の耳部に設けられたボルト孔、５７は小さい耳部の連
結孔である。また、５８はネジ孔５２に設けられるケー
ブルグランド、５９は外部配線である。４箇所のボルト
孔５５には図示されていないボルトが挿入されて、容器
ベース５が天井面１等に固定される。左右のネジ孔５２
には電線管ねじ結合式等のケーブルグランド５８により
シーリングが施されて、渡り配線や電源線５９が容器ベ
ース５に導入される。また、連結孔５７はボルト孔５５
より小さい径で形成され、前記容器カバー３の連結孔３
７に対応する位置に設けられている。また、ネジ孔５２
は左右共に図３の状態で上側にも設けられ、直線状また
は垂直状に配管することが可能となっており、使用しな
いネジ孔５２は当然封鎖される。

【００１６】６は感熱部である。感熱部６の構造が、図
６と図７に拡大して示されている。６０はサーミスタか
らなる熱感知素子、６１は２本のリード線、６２はステ
ンレスのような強度を有する金属の保護管、６３は充填
材である。また、６４は軸心に貫通孔６５を設けた感熱
部６の取付用の中空ボルト、６６はパッキン、６７はろ
う付け部である。熱感知素子６０は保護管６２の内部の
先端部に接触して封入され、封入空間に充填材６３が充
填されている。また、６８は感熱部６の留め金具、６９
は留め金具６８を錠締めする止めネジである。

【００１７】熱感知素子６０を封入した保護管６２は貫
通孔６５に基部が挿入されて、先端部を突出させてろう
付け部６７で半田等のろう付けにより中空ボルト６４に
固着される。このようにして組み付けられた感熱部６
は、中空ボルト６４をネジ孔３３に螺入して図７のよう
に容器カバー３の中心部に立設される。そして、中空ボ
ルト６４を容器カバー３の中心のネジ孔３３に螺合して
立設された感熱部６は、保護枠３１に包囲されて機械的
に保護されるようになっている。８はプリント基板で、
図８の斜視図のように、８１は中心付近に貫設された挿
通孔、８２はリード線６１毎の接続点、８３は内部配
線、８４は樹脂で作られた六角スペーサ、８５は樹脂ネ
ジである。六角スペーサ８４は脚部にネジを設け、頭部
に樹脂ネジ８５が螺入されるネジ孔が設けられている。

【００１８】９は仕切板４にネジ２１によって取り付け
られた端子台である。９０は断面Ｔ字型の絶縁台、９１
は４本の導電柱、９２は端子ネジ、９３は端子ネジ９２
等を電気的に隔離する絶縁壁である。絶縁台９０には導
電柱９１がインサートされて、ジアリル樹脂等で成型さ
れている。端子台９を取り付けた仕切板４は外周面４４
と環状壁４３を容器ベース５の開口部５１と容器カバー
３の凹欠部３２の内周面にそれぞれ接合させて、ネジ２
２により容器カバー３の内側に固定される。そして、仕
切板４は容器カバー３と容器ベース５との仕切り機能を
果たし、プリント基板８を収納する回路収納室Ｒ１と外
部導線端子を収納する端子収納室Ｒ２とを上下２室にそ
れぞれ独立させて分離する。また、ネジ９５は、内部配
線８３を室Ｒ１側から導電柱９１に接続している。

【００１９】このようにして、火災感知器２は全閉構造
の金属の容器１０で構成されて、内部の爆発圧力に耐え
る得る強度を持つ。そして、中空ボルト６４の三角ねじ
の螺合部や仕切板４の嵌め合い部等の相互的な接合面の
スキＷやスキの奥行きＬが、両収容室Ｒ１，Ｒ２の内容
積に対して全て爆発等級に応じた防爆規定に適合するよ
うな構造に構成されている。２１は端子台９を仕切板４
に固定するネジ、２２は仕切板４を容器カバー３に固定
するネジ、２３は容器カバー３を容器ベース５に固定す
るボルトで、ボルト２３には六角レンチが嵌合される六
角穴付ボルトが用いられている。

【００２０】上述のような構成の本発明の火災感知器の
組立要領の一例を示せば、次の通りである。組立要領の
一部の説明に、図７も併用する。予め、端子台９を仕切
板４にネジ２１で固定し、幾分余裕を持たせた内部配線
８３でプリント基板８と端子台９を接続しておく。ま
た、保護管６２の内部に熱感知素子６０を封入して充填
材５３が充填されて、図５に示されたようなリード線６
１を導出した感熱部６が組み付けられているものとす
る。

【００２１】先ず最初に、２つの六角スペーサ８４の脚
部のネジを、容器カバー３の凹欠部３２に設けられたネ
ジ孔に螺合して取り付ける。次に、上述した組付け済み
の感熱部６のリード線６１を容器カバー３のネジ孔３３
に通してから、パッキン６６を嵌めた中空ボルト６４を
ネジ孔３３に螺合する。螺合により背面側の凹欠部３２
に露出した中空ボルト６４の先端のネジ部に留め金具６
８を螺合してから、止めネジ６９で回り止めをする。こ
うして取付面に突出した細い感熱部６が容器カバー３の
中心部に気密的に立設されて、周辺部を保護枠３１に囲
まれて外力等から保護される。

【００２２】引き続いて、容器カバー３の凹欠部３２に
引き出された熱感知素子６０のリード線６１をプリント
基板８の挿通孔８１に挿通してから、プリント基板８を
六角スペーサ８４上に載置して２本の樹脂ネジ８５を用
いてプリント基板８を固定する。固定されたプリント基
板８の接続点８２に、リード線６１の心線を半田付けす
る。リード線６１の心線の半田付け接続で、熱感知素子
６０がプリント基板８上に実装された感知器回路に接続
される。その後、容器ベース５の両側のケーブルグラン
ド５８から引き込まれた外部配線５９を端子台９の４個
の端子ネジ９２に接続して、仕切板４をネジ２２で容器
カバー３に固定する。

【００２３】また、図示されていない接地用の導線を、
容器ベース５の内部と外部の接地ネジ５３，５４に接続
する。さらに、容器カバー３に取り付けられた仕切板４
の外周に切欠部４５で形成された溝内に、Ｏリング４６
をやや引き延ばしながら嵌め合わせる。そして、仕切板
４の外周４４を容器ベース５の開口部５１に嵌入して六
角レンチをボルト２３の頭の六角孔に合わせて締め付け
て、容器カバー３を容器ベース５に固定して回路収納室
Ｒ１と端子収納室Ｒ２内にそれぞれプリント基板８と端
子台９を収納した火災感知器２が組み立てられる。

【００２４】この種の耐圧防爆構造を定める防爆規定に
よれば、容器の接合部のスキＷとスキの奥行きＬは内容
積の大きさに応じて強化されるような傾向になってい
る。したがって、容器の内容積が小さくなるほどスキの
奥行きＬは狭く構成することができ、全体として小型化
することができる。本発明の実施形態１では前記のよう
に、仕切板４により上下に内容積の小さい２つの室Ｒ１
とＲ２に分割した。このため、図９に示すように、室Ｒ
１とＲ２の接合面のスキＷとスキの奥行きＬを、区間Ｌ
１１＋Ｌ１２＋Ｌ１３とＬ２１＋Ｌ２２で許容誤差の緩
和された値を選択して防爆構造を構成することができ
る。

【００２５】そして、区間Ｌ１３では環状壁４３の軸方
向の接合面でスキＷとスキの奥行きＬが形成されている
ので、水平方向の接合面を少なくでき結果的に容器１０
の外径を小型に構成することができる。さらに、区間Ｌ
１１で容器カバー３と容器ベース５を接合し、この区間
Ｌ１１の容器カバー３の接合面を延長した区間Ｌ１２で
仕切板４に接合させると共に、区間Ｌ１１，Ｌ１２の接
合面上の区間Ｌ２２の接合面との交点付近にパッキン６
６を設けるように構成した。この結果、容器カバー３に
おける仕切板４と容器ベース５との接合面が兼用できて
容器１０が小形になるばかりか、単一のパッキン６６で
２つの接合面を密閉構造にして雨水等の侵入を防止する
構造が構成できる。

【００２６】而して、組み立てられた火災感知器２は、
感熱部６の熱感知素子６０を床面の熱感知方向に向けて
天井面１等に取り付けられる。容器カバー３と容器ベー
ス５で構成する火災感知器２の容器１０は、前述のよう
に全ての接合面のスキＷとスキの奥行きＬが内容積に応
じた防爆規定に適合して作られている。したがって、た
とえこの火災感知器２が化学工場にような爆発性の雰囲
気内に設置されていても、内部に侵入したガスの爆発で
容器１０が破壊したり、内部の爆発で発生した火炎が接
合面のスキを通過できずに消失されることになる。

【００２７】一方、天井面１等に設置された火災感知器
２は、監視領域内の火災の発生を常時監視する。万一、
監視領域内で火災が発生すると、火災感知器２の感熱部
６の熱感知素子６０が金属の保護管６２を通して火災の
熱を速やかに感知する。熱感知素子６０の感知信号は、
リード線６１を介してプリント基板８上に実装された感
知器回路に出力される。そして、感熱部６からの入力信
号は感知器回路で処理されて、火災信号が容器ベース５
から導出された渡り配線を通して火災受信機等に送られ
て必要な防火・防災処理が成される。同時に、確認灯が
点灯して表示窓３６を照射し、監視領域における発報場
所が確認される。

【００２８】なお、上述の本発明の実施形態ではサーミ
スタの熱感知素子を利用した熱感知器の場合を例示して
説明したが、その他の熱感知素子の場合にも本発明を適
用することができる。また、仕切板により２室に分割し
たが、要するに仕切部材で複数に分割する構成であれば
よい。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、感熱部を外側の取付面に取付
けた容器カバーと建造物内に取り付けられて外部導線を
導入する容器ベースとを接合面で接合して結合する容器
を構成し、容器の内部に感熱部と接続された電子部品を
収容してなる防爆構造の火災感知器において、容器内の
内容積を防爆規定に適合した電子部品を収容する複数の
収容室に分割する仕切部材を設けた防爆構造の火災感知
器を構成した。また、仕切部材により容器内の容器カバ
ー側と容器ベース側にそれぞれ感熱部に接続される回路
部品を収納する回路収納部と外部機器に接続される端子
部品を収納する端子収納部とを設けた火災感知器を構成
した。また、容器と仕切部材に軸方向に設けた円周面上
の接合面を形成した火災感知器を構成した。さらに、容
器カバーと容器ベースおよび仕切部材間の接合面の延長
上に別の部材間の接合面を設けると共に、容器カバーに
おける仕切部材と容器ベースとの接合部にパッキンを設
けた火災感知器を構成した。

【００３０】この結果、サーミスタのような熱感知素子
が硬質で熱伝導率の高い金属の保護管内に封入されてい
るので、ガラス等で被覆した熱感知素子を外部の物体や
雰囲気との直接的な接触から隔離し、しかも監視領域の
熱の変動に対して応答速度を低下することなく速やかに
感知することができる。また、中空ボルトの容器カバー
への螺合により「感熱部の着脱可能で簡便な取付」と
「防爆構造の適合」との２つの機能を同時に果たすこと
ができるばかりか、螺合により感熱部を簡単な操作で容
器カバーの取付面に取り付けることができる。さらに、
接触面にパッキンを設けたので、筐体内への消火水等の
侵入を防止することができる。

【００３１】よって、本発明によれば、緩和された許容
誤差で製作が容易になると共に、熱感知素子の検出感度
の低下が殆どなくなり、しかも堅牢で故障が少なく長期
の使用に耐える防爆構造の火災感知器を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の火災感知器の断面図であ
る。

【図２】実施形態１の火災感知器の側面図である。

【図３】実施形態１の火災感知器の底面図である。

【図４】実施形態１の端子台の上面図である。

【図５】実施形態１の火災感知器の組立底面図である。

【図６】実施形態１の感熱部の構成を示す断面図であ
る。

【図７】実施形態１の感熱部付近の構成を示す分解斜視
図である。

【図８】実施形態１の動作を示す斜視図である。

【図９】実施形態１の別の動作を示す１部の断面図であ
る。

【図１０】従来の感知器の断面図である。

【図１１】従来の感知器の素子ユニットの断面図であ
る。

【符号の説明】

１天井面２火災感知器３容器カバー４仕切板（仕切部材）５容器ベース６感熱部８プリント基板９端子台１０容器２１ネジ２２ネジ２３ボルト３２凹欠部３４環状部３７連結孔４１取付孔４２取付台４３環状壁４４外周面４５切欠部４６Ｏリング５１開口部５２ネジ孔５３接地ネジ５４接地ネジ５５ボルト孔５８ケーブルグランド５９外部配線６０熱感知素子６１リード線６２保護管６４中空ボルト６７ろう付け部６８留め金具６９止めネジ８３内部配線９０絶縁台９１導電柱９２端子ネジ９３絶縁壁Ｒ１回路収納室（回路収納部）Ｒ２端子収納室（端子収納部）ＷスキＬスキの奥行きＬ１１〜Ｌ１３区間Ｌ２１〜Ｌ２２区間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感熱部を外側の取付面に取付けた容器カ
バーと建造物内に取り付けられて外部導線を導入する容
器ベースとを接合面で接合して結合する容器を構成し、
該容器の内部に前記感熱部と接続された電子部品を収容
してなる防爆構造の火災感知器において、前記容器内の内容積を防爆規定に適合した電子部品を収
容する複数の収容室に分割する仕切部材を設けたことを
特徴とする防爆構造の火災感知器。
【請求項２】前記仕切部材により前記容器内の容器カ
バー側と容器ベース側にそれぞれ感熱部に接続される回
路部品を収納する回路収納部と外部機器に接続される端
子部品を収納する端子収納部とを設けたことを特徴とす
る防爆構造の火災感知器。
【請求項３】前記容器と仕切部材に軸方向に設けた円
周面上の接合面を形成したことを特徴とする請求項１記
載の防爆構造の火災感知器。
【請求項４】前記容器カバーと容器ベースおよび仕切
部材間の接合面の延長上に別の部材間の接合面を設ける
と共に、容器カバーにおける仕切部材と容器ベースとの
接合部にパッキンを設けたことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の防爆構造の火災感知器。